När vår planet värms, vilket liv kommer att överleva och frodas? Om koleldade jordar runt Centralia, Pennsylvania, är någon indikation, organismer med mindre genomer och celler kan göra det bra i framtiden. Kredit:MSU
När vår planet värms, vilket liv kommer att överleva och frodas? Om koleldade jordar runt Centralia, Pennsylvania, är någon indikation, organismer med mindre genomer och celler kan göra det bra i framtiden.
Resultaten av en ny studie från Michigan State University, publicerad i det aktuella numret av Naturmikrobiologi , representerar första gången sådana mikrober har hittats borta. Forskningen visar tydligt att för jordmikrobiomer, heta temperaturer resulterar i både mindre gener i genomsnitt och även mindre cellstorlekar, sa Ashley Shade, MSU mikrobiell biolog, och studiens huvudförfattare.
Detta är inte fallet med att bara en mikrobe omfattar ett ekonomiskt tillvägagångssätt, antingen; majoriteten av befolkningarna som bor i ångmarken har samma egenskaper.
"Detta är inte en evolutionär studie; vi ser organismer som är konkurrenskraftiga i den varma miljön när de redan har dessa egenskaper, "Shade sa." Befolkningarna som bor i närheten i kylaren, omgivningstemperaturzoner skiljer sig från de organismer som lever i de termiska områdena. "
I en intressant twist, de små organismernas genomstorlekar liknar de som finns i en helt annan region i världen - de som finns i arktisk permafrost.
"I en jämförelse med andra jordar, vi fann att de genomsnittliga genomstorlekarna i heta jordar var mest lika dem i forntida permafrost, "sa Shade, om hennes National Science Foundation-finansierade forskning. "Vår arbetshypotes är att dessa termotoleranta celler inte genomgick aktiv genomreduktion, men hade i stället aldrig upplevt någon betydande genomexpansion eftersom de härrör mindre från ett förfäders tillstånd. "
Jord är en av världens mest komplexa, mest olika livsmiljöer. En enda tesked kan innehålla miljontals mikrober - aktiva och vilande. Faktiskt, det är de vilande mikroberna som har uppmärksammats av forskargruppen, eftersom de verkar vara den ledande potentiella källan till dessa termofila organismer i Pennsylvania.
Centraleldens koleld har brunnit sedan 1962. Tändning av den stora, underjordiska kolsömmar har förstört områdessamhällen men skapat ett omvärldigt laboratorium, full av övergivna vägar, förfallna strukturer och ångande ventiler som luktar ruttna ägg. För Shades forskning, hon fokuserade på mikrober som lever över en temperaturgradient, sträcker sig från normalt till termiskt.
De termofila mikroberna som Shades team upptäckte verkar inte ha utvecklats från sina omgivande temperaturälskande grannar. Också, det verkar inte som att de släpptes in från en extern källa, som genom vinden. Det lämnar vilande mikrober, de bara bjuder sin tid för de optimala förhållandena att animera, som den främsta boven i deras ursprung.
"Centralia är en fältmiljö där vi kan observera organismer som träffas med en slägga, "Sa Shade.
"Att resa dit gör att vi kan undersöka extrema förhållanden - sådana som orsakade en omsättning i hela samhället mot små genomer. Gradienten sker i samma miljö, i samma jord. "
Scenariot låter forskarna undra, vad är minimikravet för cell och genom? Vilka andra vilande mikrober i jorden, vatten eller vår tarm väntar på att väckas och identifieras?
För nästa steg i denna forskning, Shades team kommer att dyka djupare in i källan till dessa mikrober. Forskarna kommer också att undersöka befolkningarna som lever på lutningen närmare, identifiera överlappningsområden och se var och hur de olika befolkningarna övergår och tävlar när elden värms upp.